Materials in Civil Engineering II

Abstract

Vermittlung von grundlegenden theoretischen und praktischen Kenntnissen über klassische Baustoffe (Zement, Beton, Metalle, Glas, Holz, Kunststoffe und Bitumen) und ihre Eigenschaften und werkstoffgerechten Einsatz. Werkstoffübergreifende Betrachtungen von Materialverhalten, -auswahl und Optimierung im Entwurfsprozess (inkl. Nachhaltigkeit und Eignung für digitale Fabrikationsprozesse).

Objective

Studierende werden mit dem Spektrum der im Bauwesen eingesetzten Werkstoffen und ihrem charakteristischen Verhalten vertraut gemacht. Neben entwurfseinschränkenden mechanischen Eigenschaften werden bestimmende Faktoren für die Dauerhaftigkeit ausführlich behandelt und Möglichkeiten und Entwicklungen der digitalen Fabrikation beleuchtet. Im Detail werden grundlegende werkstoffspezifische Themen wie Struktur und Eigenschaften mineralischer Bindemittel, Zement, Beton, Bitumen und Asphalt, Holz, Metalle, Glas und Kunststoffe thematisiert. Einen werkstoffübergreifenden Rahmen vermitteln Vorlesungen über Materialauswahl im Entwurfsprozess, Materialprüfung und Parameteridentifikation mit realen Daten, die Bewertung der Nachhaltigkeit, Methoden der digitalen Fabrikation sowie der numerischen Voraussage und Optimierung des Materialverhaltens. Die Studierenden erlernen in den Vorlesungen und in auf diese abgestimmten Laborübungen theoretische und praktische Kompetenzen für den werkstoffgerechten Einsatz und bewussten Umgang mit Baustoffen als wertvolle Ressourcen.

Content

Der Jahreskurs gliedert sich in 8 Module, die auf 2 Semester verteilt sind. Module umfassen Vorlesungen und dazugehörige Labore: HS: s. Werkstoffe im Bauwesen I FS: Modul 5: Metalle und Korrosion: V (6): Physikalische Eigenschaften von Metallen, NE- und Eisenlegierungen und ihre Verarbeitung und Anwendung im Bauwesen. Grundlagen der Korrosion, lokalen Korrosion, atmosphärische und im Beton. L (3): Labore zu metallischen Werkstoffen, Dauerhaftigkeit von Stahlbetonbauten, detektieren und orten der Korrosion und digitaler Fabrikation. Modul 6: Holz und Holzwerkstoffe: V (4): Struktur, Chemismus und mechanische Eigenschaften von Holz. Holzschutz und Holzwerkstoffe am Bau. L (2): Labore zu Holzeigenschaften auf Makro- und Mikroskopischer Ebene. Modul 7: Baustoffe im Computer: V (3): Grundlagen der Materialsimulation, Mikromechanik und Fallstudien zu Materialsimulationen für Baustoffe Modul 8: Repetitorien: U/V (4): Besprechung der Repetitionsübungen der 4 Prüfungskernthemen: Physikalisches Verhalten, Zement und Beton, Metalle und Korrosion, Holz- und Holzwerkstoffe.

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